力学部分专题七：物体沉浮问题（原卷）

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1、力学部分专题七：物体沉浮问题考支扫描☆名师点披一、考点解析物体沉浮问题是浮力压强中的难点、重点，也是浮力问题的高频考点，在压强浮力考题中所占分值较高。物体沉浮问题试题变化多样，问答形式繁多，但考查思路清晰。如：考查知识点掌握程度、考查计算能力、考查分析问题能力、考查联系实际能力等。物体沉浮问题考试题型有填空题、选择题和综合计算题，综合计算题以压轴题出现较多，分值也高。下面就此类问题的三种类型解析如下。1・物体漂浮问题在选择题、填空题出现频率较高，计算题以压轴题出现较多，常见的船舶的计算问题。主要应用知识点是：F浮=6物，两力是平衡力；如

2、果是单一物体，°液”物；女（1果是船舶问题，m排水世萨F浮。例如：（2017•六盘水）如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0X10V的圆柱形容器，容器屮装有一定量的水，现将一个体积为5.0X10_5ni物块受到的浮力;物块的质量；【解析】利用浮力公式和物体所受浮力等于排开液体的重量即可解答此题。【答案】解物体受到的浮力：◎=Afcg/=1.0x1()3檢//x1ON/畑x4.0x10-5=0.4N；的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.0X10V；求：甲乙（2）因为物体漂浮，故人孚=G物=0.4/VPANW

3、N丨kg=0.04kg;答：略。2.悬浮问题在选择题、填空题出现频率较高，计算题以压轴题出现较多，常见的船舶的计算问题。主要应用知识点是：F浮二G物，两力是平衡力；如果是单一物体，°液二"物；如果是船舶问题，潜水艇属于此类问题，m潜水妞萨F沪p海水水址；潜水艇的排水量一定，在潜水艇下沉、上浮过程中改变的是其自身的质量。例如：(2017•营口)某潜水艇总质量为2.7X10%,体积为3X10W,当它浮在海面上时，受到的浮力是N,当它需要潜入海水中时，它至少要向水舱充入代的海水，潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为2X10%,此时它

4、在海水屮的深度为mo(海水密度按1.0X103kg/m3计算，g=10N/kg)【解析】(1》知道潜水艇的质量，利用重力公式可求潜水艇的重，根据物体的漂浮条件求潜水艇漂浮时受到水的浮力；(2)知道潜水艇的总体积,利用阿基米德原理可求潜水艇潜入水中受到的浮力F浮，，要使潜水艇下潜,潜水艇的自重《潜水艇重加上水箱内水重》大于受到的浮力,据此求出在水箱内至少加的水重；再利用G“g和p-号计算水的体积；(3)知道潜水艇受到水的压强，利用液体压强公式求潜水艇所处深度。【解答1(1)当潜水艇漂浮在海面上时,它受到的浮力：F浮二G潸水艇=n^=27x

5、ItfxItfkgx10N/kg=27x107No(2)潜水艇潜入水中时受到的浮力：F浮'=际0排二P水0潸水艇=13Itfkg/rrfx10N/kgx3x107N；要使潜水艇下潜»G潜水艇+G水2F浮'»所以至少要向水舱充入海水的重力：G水二F浮'—G潸水艇=3x107N-2.7x107N=3x106Nr根据G=mg和尸专可得,至少要向水舱充入海水的体积:0朋3x106^1x10映g/MxlON/畑=300m3(3》根据p=pgh可得，此时它在海水中的深度为:2x106%1X10叹g/加'xlON伽=200/7?©故答案为：2.7x1

6、030(200o主要出现在浮力有关计算中，常见题型有填空题.选择题和计算题。对单一物体，如杲°物"水，物体开始下沉，当沉入水底时,满足Fn=-o例如：(2017•绥化)有一体积为0・2忙的铁块，将它完全浸没在水池中，此吋水的深度为1皿则铁块受到的浮力是N,水对池底的压强是Pa。【解析】根据公式F=pVg和/心慫力,求浮力和压强。物体完全漫没在水中受到的浮力为：F=pVg=lxlO3kg/m3x02/xlON/kg=2xl03N,液体的压强为:p=pgh=lx3kg/m3xN/kgxm=x4Pao【答案】200（1x

7、1（TO二、考点复习1.前提条件：物体在液体中，且只受所示:图（3）物体的沉浮条件2.示意图：重力与浮力的关系如图（3）上浮：F浮〉G悬浮：F浮二G下沉：F浮VG漂浮：F浮二G如图所示，（1）当F防G时，物体—（2）当伶二GRt,物体;P液二P物。（3）当F^（G时，物体；p液〈°物。（4）当Fn=G（物体未完全浸没液体）时，物体；。液〉。物。3.说明：（1）密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。12（2）物体漂浮在密度为P液体中，若露出体积为物体总体积的-，则物体密度为一P。

8、33（3）悬浮与漂浮的比较：相同点：伶二G物；不同点：悬浮时，液=/?物，；漂浮时，液〉物，$〈v物。（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较切与G或比较Q液与。物。（5）物体吊在测力计上，在空小重力为G